Подавление ВЧ помехи в fly-back AC-DC преобразователе. Опции

[uq.vintch]

Здравствуйте.

В настоящий момент занят разработкой AC-DC преобразователя, номинальной выходной мощностью в 70W.
Выход: 22В 3А
Вход: 100..240В

За основу взял TOP Switch HX.

В настоящее время проектируется уже вторая версия (первая имела 3 ревижина + 1 прототип) этого блока питания.
И самый тревожный для меня момент - наличие этой проклятой высокочастотной помехи, которая вызывается индуктивностью рассеивания...
Частота затухающих колебаний превышает 20 МГц, амплитуда в отдельных случаях достигала 1В.

На самом деле, нагрузке, впринципе, эта помеха не существенна. Но здесь другая проблема - у меня на БП стоит микроконтроллер, который пока что питается через линейный параметрический стабилизатор. И вот тут то начинается самое интересное.. Помеха имеет очень высокую частоту, изза этого, естесственно, стабилизатор она пролетает без каких-либо изменений. И на линии питания МК имеем 5В и пики в среднем близ 500мВ амплитудой (1В это был совсем страшный случай).

Сейчас начал всё почти с нуля. Собрал макетную печатную плату (она является именно печатной платой, разведена с учётом специфики SMPS, но имеет макетные элементы - тест-поинты, площадки под токовые петли и тому подобное), спаял. Для трансформатора установлен разъём, в который ETD29 вставляется непосредственно. Дополнительно, для начальных тестов сделан переходник под POL-30030 от Premier Magnetics.

Последняя версия трансформатора имела двухсекционную первичную обмотку и односекционную вторичку + экран поверх магнитопровода.
Сравнивая помехи на выходе между моим трансформатором и POL-30030 - разницы почти нет.
Посмотрел на выход у БП MeanWell, 12V 55W - амплитуда меньше раза в 3.

Завтра приступаю к полному расчёту трансформатора и компонент схемы, начну мотать... Пока что в голову лезет только 2 экрана поверх первички и вторички соответственно + экран поверх магнитопровода.
Бусины сегодня уже попробовал поставить, они не дали никакого эффекта. Но здесь оговорюсь. Индуктивность у бусинок близ 7мкГн. Ток насыщения - менее 1А. Поэтому (поправьте меня, если я не прав) по-идеи, при выходном токе в 3А она будет просто по-определению бесполезна...
Дополнительно попробовал взять кольцо М2000НМ, намотать на нём пару витков с большим расстоянием (чтобы минимизировать межвитковую ёмкость), получил индуктивность близ 5мкГн, впаял - разницы совершенно никакой.

И в завершении, все уже полагаю поняли в чём состоит собственно вопрос - господа, пожалуйста, если кто-то сталкивался и нашел удачные решения, прошу, поделитесь опытом. Любые идеи, как минимизировать помеху или скорректировать дизайн, чтобы получить амплитуду этой помехи ну хотябы до 100мВ... Иначе у МК здорово глючит АЦП, да и вообще както всё некрасиво...

Также, дополнительный вопрос. На предыдущих блоках была проблема - сгорали диодные мосты. Причём каждый раз летел только один мост, ну и предохранитель разве что. Вопрос - это может быть как-то связано с этой самой помехой (в высоковольтной части её амплитуда поболее будет), либо причина только в мостах. Мосты, кстати, "таблетки", непонятно чьего производства, чей предельный ток совпадает с потребляемым (упущение разработки...).

Последнее. Следующий этап развития, ещё не утврждённый, но намечаемый - сборка этого же блока, но с выходом 144В 0.35А. Пока не буду сильно затрагивать эту тему, но всёже, кто как считает, здесь будут какие-то проблемы, кроме конструкции обратной связи?

Заранее всем большое спасибо за участие, буду отписываться по мере продвижения. И буду очень признателен за любые ответы, кроме безпочвенной критики

[uq.vintch]

Чувствую, меня сейчас засмеют...

Как я и планировал, начал день с добавления "примочки" к щупу по рекомендации инженеров Power Integrations. И каково же было моё удивление, когда я увидел ЭТО:





А всё, что я для этого сделал, собственно, вот:



Полагаю комментарии излишни... PI-вцы грёбаные гении.
На горбушки по-прежнему не смотрим, это походу ОС шалит, но я её даже не пытался настраивать, хотя и собирался. Буду настраивать уже под 144В, всёже утвердили переход на повышенное напряжение.

Теперь для контроля - попробую ещё, как рекомендовал Microwatt, через дроссель с керамикой, потом через кусок витой пары - просто из любопытства. Но по всей видимости этой помехи в самом деле не существует, по крайней мере такой, какой мы её видели изначально.

тау

а Вы попробуйте . Если диоды сетевого выпрямителя не зашунтированы - обязательно поставьте впараллель каждому 4,7nF 500V керамику (хотя можно и только 2 штуки, но для вас начните с 4-х) . Также зашунтируйте выходной диод емкостью 470 пик. Посмотрите на результат.

Это пожалуй сделаю, на случай если всё-же бывает какае-то высоковольтная помеха которая пробивает мост. Хотя я уверен что причина куда банальней - дешевые китайские мосты, которые выглядят как на 1А, а написано, что на 2А. Да и помехи иной раз подрежет.

И что касается схемы входного каскада, вот она:



Два дросселя стоят с целью расположить два разных посадочных места; это также пока макет.

Заодно, немного отклоняясь от темы, хотелось бы услышать мнение по поводу разрядников - есть ли смысл их ставить, или супрессор справится?
Суть идеи - супрессор стоит на 440В, при повышении входного напряжения шунтирует его; ток ограничивается самовосстанавливающимся предохранителем. А на случай совсем страшных условий, вроде удара молнии - стоят разрядники, причём без предохранителей и на 800В аж. Трехэлектродного не нашел на такое напряжение. Стояли раньше на 380В - бывало срабатывали при нормальном питающем напряжении.

[Microwatt]

Чувствую, меня сейчас засмеют...

И что касается схемы входного каскада, вот она:

Два дросселя стоят с целью расположить два разных посадочных места; это также пока макет.

Заодно, немного отклоняясь от темы, хотелось бы услышать мнение по поводу разрядников - есть ли смысл их ставить, или супрессор справится?
Суть идеи -

Ладно, никто тут смеяться не будет. Все боятся молнии и чего-то еще непонятного после первого прочтения статеек об источниках. Потери от молний неизбежны, но не так уж велики. Можно оценить менее 1% за 3-5 лет эксплуатации. У меня много источников работают на воздушные линии меж домами и есть кое-какая статистика.
Выбрасывайте к чертовой бабушке эти разрядники, сапрессоры и двойные дроссели.
Предохранитель, термистор пусковой (для успокоения совести), 0.22 мкФ пленка, дифференциальный дроссель, 0.22мкФ. Все, классический входной фильтр для этих мощностей.
Когда попадет реальная молния, повертевши в руках осколки разрядников, сапрессоров и, увидев себя в зеркальной пленке от испарившихся дорожек меди, Вы согласитесь, что против лома нет приема. Удаленное попадание молнии оставляет дуговые следы на дорожках, разнесенных на 6мм и более. Прямое попадание оставляет еще пару метров входного-выходного кабеля, сплавленного в комок.